文档介绍：合肥工业大学
硕士学位论文
无线传感器网络中虚拟能量自适应成簇协议研究
姓名:钱浩伟
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:夏娜
20100301
无线传感器网络中虚拟能量自适应成簇协议研究摘要时启动簇头轮转。当前簇头根据成员节点的地理位置和虚拟能量ü镜丶扑愕玫所以阈值的选取非常关键。本文通过对数据采集能耗和簇重组能耗进行详细分关键词:无线传感器网络;成簇;簇头轮转;虚拟能量;最优阈值在无线传感器网络,中,基于簇的网络拓扑结构不仅能减少长距离的通信,而且还能对传送到基站的数据进行融合,因此它是能量有效的。但是由于簇头承担了大量的工作,能量将会很快耗尽,从而影响网络的存活时间。所以,设计一种能量负载均衡的成簇协议尤为关键。本文正是基于此问题展开了研究。本文的主要内容包括以下几点:芯苛宋尴叽ǜ衅魍绲某纱匦椋创ǜ衅鹘诘阍诓贾玫郊嗖馇蚝螅何进行簇头的选举、簇规模的划分,何时启动簇头的轮转,以及如何选择一个合适的新簇头。并针对经典的自适应成簇协议及其改进的方法进行了分析。岢隽嘶谛槟饽芰康淖允视Τ纱匦閂1拘椴捎媚芰壳拇赝仿肿2呗裕赝肥S嗄芰肯陆档姐兄在本地簇中选择新的簇头,避免了频繁的网络能量状况查询。不同簇之间簇头轮转异步发生,不需要重组簇,簇结构的维护被局部化和简单化。仿真实验结果证明了无论是在同构或是异构网络,能很好地均衡网络能量负载,明显减少频繁能量查询带来的延时和能耗,并延长网络存活时间。杓屏艘恢肿钣拍芰裤兄档乃阉鞣椒āR蛭4赝泛问甭肿S赡芰裤兄稻龆ǎ析,提出一种搜索最优能量阈值的方法,该方法简单且扩展性强,可应用于任何能量驱动的簇头轮转协议。仿真实验结果证明了求解出的最优能量阈值比其他阈值更能延长网络存活时间,把的性能发挥到最大。
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插图清单网络存活时间随鲐岬谋浠不同鲋薜耐绱婊钍奔涠员取在大型网络中不同%枷蒯的网络存活时间对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图图无线网络的分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯无线传感器网络的系统结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯传感器节点硬件结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.无线传感器网络的平面结构示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。无线传感器网络的分级结构示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯鼋诘闼婊≈玫耐纭簇结构的网络⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..重新组簇后的网络⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..不好的分簇情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯良好的分簇情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..随机散布鼋诘愕耐纭无线通信模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一鼋诘愕氖导誓芰吭内的变化情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯使用方法鼋诘阍个不同时刻的能量分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.三种方法网络能量均方差的变化情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..三种方法网络存活时间的比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一和改进型耐绻ぷ魇奔浔冉稀节点在每一个周期中充当簇头的规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..
表格清单表参数设置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最优阈值求解参数设置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表不同%枷删下的墨口,.∥⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
学位论文者繇磊基浩红学位论文作者签字:绕躲签字日期:/晟霸吕砣签字啡#痮年牛月埸日巧日学位论文版权使用授权书独创性声明佥壁兰些叁堂金胆王些太堂金ǎ篍些太堂本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标志和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得或其他教育机构的学位或证一而使过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被杏阅或借阅。本人授权可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ学位论文作者毕业后去向:二鞯ノ唬通讯地址:导师签名:签字日期:电话:邮编:
致谢最后,我要将最感激之情献给我的父母,感谢她们在我求学期间给予的精当我在毕业论文中敲下“谢辞”两字,我知道,我该给自己臧氲难芯可生活划上一个句号了。回想这臧耄笱Ч讨械牡愕愕蔚斡可闲耐罚惫獯掖曳逝,臧氲呐τ敫冻觯孀怕畚牡耐瓿桑壹唇ê妥约旱难乃翟偌恕回想起这臧耄8